Công ty TNHH Thiết bị Khoa học Jinuohua ở Hạ Môn

Xiamen KingNoahva Scientific Instrument Co., Ltd

Toàn diện trong một bài viết! Lịch sử phát triển của công nghệ quang phổ khối và cách con người đo lường mọi thứ
Nguồn: Chuyển thể | Tác giả: Yin Yue | Thời gian đăng tải: 2022-08-17 | 545 Lượt xem: | Chia sẻ lên:

Trải qua hàng triệu năm, loài người chưa bao giờ ngừng khám phá thế giới bí ẩn xung quanh mình, nhưng ngay cả khi công nghệ không ngừng tiến bộ, trong một khoảng thời gian dài, sự hiểu biết của con người về thế giới vẫn chỉ dừng lại ở mức độ nhìn nhận bên ngoài. Chúng ta chỉ biết đá là đá, vàng là vàng, nhưng đối với cấu trúc nội tại của mọi vật liệu thì lại ít hiểu biết. Con người cần những "con mắt" để giúp chúng ta nhìn rõ các hiện tượng phức tạp ẩn sâu trong thế giới vi mô.


Người xưa dùng để đo trọng lượng các vật phẩm (bức ảnh do anh Yin chụp tại Bảo tàng Đo lường thuộc Đại học Đo lường Trung Quốc)



01


Loại cân nào có thể đo được tất cả mọi thứ trên thế gian này?

Nếu nói vậy, Phân tích chuỗi DNA giống như một chiếc thước đo có thể đo được mật mã của sự sống; còn máy đo khối lượng phân tử (mass spectrometry) thì giống như một cái cân, có thể cân lượng trọng lượng của sự sống. Tất cả mọi thứ trên thế gian này đều có khối lượng, và khối lượng là một trong những tính chất vật lý cơ bản nhất của mọi vật chất. Để đo lường trọng lượng, từ thời cổ đại đã xuất hiện những chiếc cân bằng đồng mang chữ vương của nhà Chu, cân thời Tống, và ngày nay là các cân điện tử. Muốn đo lường vật chất trong thế giới vi mô, từ các phân tử protein lớn đến các hợp chất chuyển hóa nhỏ, thậm chí cả các nguyên tố hóa học và vị trí của các base, tất cả đều có thể được giải quyết thông qua kỹ thuật đo khối lượng phân tử.



Cân đồng Chu "vương" (nguồn: Bảo tàng Lịch sử Pháp luật Trung Hoa ảo)


Vậy rốt cuộc cái gì là phổ khối (MASS spectrum)? Chúng ta có thể hiểu rằng Phổ khối chính là dãy quang phổ được tạo ra từ việc đo khối lượng. Các vật chất khác nhau có khối lượng phân tử khác nhau, dưới tác động của điện trường, chúng sẽ mang điện tích và có thể di chuyển theo các quỹ đạo khác nhau, sau đó thông qua việc tính toán tỷ số khối lượng/triệu điện tích có thể xác định ra các đỉnh quang phổ của vật chất cần đo. Máy đo khối lượng phân tử không chỉ có thể phân tích vật liệu được thử nghiệm mà còn... Phân tích định tính (bao gồm thông tin khối lượng và cấu trúc phân tử), còn có thể thông qua cường độ đỉnh phổ khối và nội dung của vật liệu được đo, thực hiện Phân tích định lượng


Đồ đồng Tô Hinh thời Tống (bức ảnh do anh Yin chụp tại Bảo tàng Đo lường thuộc Đại học Đo lường Trung Quốc)


Kỹ thuật đo khối lượng phân tử là kết quả của sự phát triển của khoa học vật lý và hóa học cơ bản, và chiếc "cân" này thực sự là một trong những công cụ tối tân nhất của thế kỷ 20. Sự phát triển của nó trải qua nhiều đột phá khoa học, và hiện nay đã trở thành một trong những công cụ phức tạp nhất được sử dụng rộng rãi trong y học, nghiên cứu khoa học và ngành công nghiệp.


thời Minh và Thanh (bức ảnh do anh Yin chụp tại Bảo tàng Đo lường thuộc Đại học Đo lường Trung Quốc)


phóng vật lý quang phổ Máy đo khối lượng phân tử đầu tiên trên thế giới do Joseph John Thomson, một nhà vật lý người Anh và giáo sư Đại học Cambridge, chế tạo vào năm 1912. Thomson nổi tiếng từ năm 1897 nhờ việc phát hiện ra electron và giành giải Nobel Vật lý vào năm 1906. Dựa trên sự khác biệt về bán kính quay của các ion có khối lượng/triệu điện tích khác nhau trong từ trường, có thể phân tách và sắp xếp các ion để cung cấp thông tin chính xác về khối lượng. Thomson đã sử dụng thiết bị phổ khối để tìm bằng chứng về sự tồn tại của đồng vị phi phóng xạ.


Bản sao chuẩn quốc tế kilogram và mét (bức ảnh do anh Yin chụp tại Bảo tàng Đo lường thuộc Đại học Đo lường Trung Quốc)



02


Từ thô sơ đến tinh vi, phổ khối không được người dân thường biết đến.


Thiết bị phổ khối được sử dụng trong việc tách chiết nguyên liệu uranium của Kế hoạch Manhattan (Calutron).


Thiết bị phổ khối thường được định nghĩa là bất kỳ thiết bị nào tạo ra phổ khối trong quá trình hoạt động. Hiện nay, máy đo khối lượng phân tử đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu thiên văn, giám sát không xâm nhập các cơ sở hạt nhân quốc tế, phân tích và giám sát quy trình sản xuất hóa dược, cũng như trong sinh học và sinh học y học. Tuy nhiên, do tính phức tạp và độ chính xác cao, công nghệ này vẫn còn khá xa lạ với người dân thường.


Kết cấu cơ bản của một thiết bị phổ khối bao gồm hệ thống mẫu vào, nguồn ion, bộ phân tích khối lượng, bộ phát hiện và hệ thống chân không.



Kết cấu cơ bản của thiết bị phổ khối



Ban đầu, các nhà khoa học tập trung vào cải tiến và phát triển bộ phân tích khối lượng, bộ phân tích khối lượng đầu tiên được sử dụng là Trường từ hình quạt Công nghệ này hoạt động bằng cách thay đổi cường độ từ trường, kiểm soát đường bay của ion, dựa trên năng lượng động học của ion khi thoát khỏi nguồn ion, sử dụng trường điện từ hình quạt để tậ Thiết bị phổ khối song tập trung Đây là loại máy đo khối lượng phân tử được sinh ra từ sự kết hợp giữa phân tích chất lượng ion hình quạt và máy đo khối lượng từ. Năm 1935, Marttauch và Herzog đã chế tạo ra máy đo khối lượng phân tử song pha đầu tiên, và năm 1940, Nier đã thiết kế ra máy đo khối lượng đơn pha từ. Hiện nay, máy đo khối lượng từ thuộc loại ít phổ biến hơn trong tất cả các loại máy đo khối lượng phân tử, chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực phân tích vô cơ và đồng vị.


Vì sao máy đo khối lượng từ không còn phổ biến? Hãy nhìn hình ảnh dưới đây để cảm nhận rõ hơn. "Lớn" không phải lúc nào cũng tốt, công nghệ nhỏ gọn và tinh vi mới là xu hướng phát triển của khoa học.



Thiết bị phổ khối từ chiếm diện tích lớn



Ngay sau đó, vào năm 1953, hai loại phân tích chất lượng khác nhau ra đời, và ngày nay vẫn được sử dụng rộng rãi, đó là... Bộ phân tích khối lượng bốn cực Sử dụng laser như một phương tiện mang thông tin Bộ phân tích khối lượng thời gian bay


Paul và Steinwedel lần đầu tiên đề xuất bộ lọc chất bốn cực [4] Cấu trúc của nó gồm có bốn thanh điện cực hình que được đặt song song và cách đều nhau. Việc chế tạo và sử dụng bộ phân tích khối lượng bốn cực tương đối dễ dàng, do kích thước nhỏ và tốc độ phát hiện nhanh, nên rất phù hợp để kết hợp với kỹ thuật sắc ký. Bộ phân tích bốn cực cũng có thể kết hợp với các loại máy đo khối lượng khác để tạo ra hệ thống phân tích chất lượng kép, chẳng hạn như hai bộ phân tích khối lượng bốn cực và một phòng va chạm có thể tạo ra hệ thống phân tích chất lượng ba cấp (QQQ).



Thiết bị phân tích khối lượng bốn cực được sử dụng trong sản phẩm GC-MS của công ty Shimadzu



Tiếp theo, vào năm 1955, Wiley và McLaren của Tập đoàn Bendix Corporation đã chế tạo ra máy đo khối lượng thời gian bay (Time of Flight Mass Analyzer, TOF) [3] và thương mại hóa thiết bị này sớm nhất.


Cấu trúc chính của máy đo khối lượng thời gian bay bao gồm một ống trôi ion không có từ trường và điện trường, các ion được đẩy ra và di chuyển tự do trong ống trôi. Do khối lượng phân tử khác nhau, thời gian di chuyển trong ống trôi cũng khác nhau. Giống như việc những người có thân hình khác nhau chạy trên cùng một đường đua, thời gian đến đích sẽ khác nhau. Loại phân tích chất lượng này phân tích khối lượng dựa trên thời gian di chuyển của ion đến cực thu của ống trôi. Cấu trúc của máy đo khối lượng thời gian bay đơn giản hơn, không cần thêm bất kỳ điện trường nào, tốc độ quét nhanh, và đặc biệt có lợi cho việc đo các phân tử sinh học lớn, vì các ion có khối lượng lớn di chuyển chậm hơn, dễ đo chính xác hơn.



Nguyên lý của bộ phân tích khối lượng thời gian bay



Wolfgang Paul và Hans Georg Dehmelt tiếp tục phát triển thêm... Công nghệ bẫy ion và vào năm 1989 nhận giải Nobel Vật lý Bẫy ion hoạt động theo nguyên tắc tương tự như bộ phân tích bốn cực, nhiều người cho rằng điểm khác biệt giữa chúng là: bẫy ion là ba chiều, còn bốn cực là hai chiều.


Bẫy ion có ưu điểm là cấu trúc nhỏ gọn, nhẹ, độ nhạy cao và có khả năng bắt giữ ion trong thời gian dài, có thể thực hiện chức năng đa cấp của phân tích chất lượng, vừa có thể dùng cho GC-MS, vừa có thể dùng cho LC-MS. Do có thể làm nhỏ gọn, nó còn có thể được sử dụng làm phân tích chất lượng trong máy đo khối lượng cầm tay, đóng vai trò quan trọng trong quá trình miniaturization của máy đo khối lượng. Tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm, như số lượng ion có thể chứa được có hạn, dẫn đến hiệu ứng điện tích không gian, và các ion sau khi bị ion hóa có thể va chạm lại, tạo ra đỉnh M+1.



Nguyên lý làm việc của bộ phân tích khối lượng bẫy ion


Sau khi công nghệ máy đo khối lượng nhỏ gọn và chính xác ra đời, con người không còn hài lòng với độ phân giải hiện tại. Trong nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ tự nhiên và hợp chất địa chất phức tạp, các nhà khoa học phát hiện ra rằng máy đo khối lượng phân tử siêu cao phân giải sẽ là công cụ không thể thiếu để phân tích các hỗn hợp hóa học phức tạp.


Sau khi Ernest Orlando Lawrence vì phát minh máy gia tốc vòng quay mà giành Giải Nobel Vật lý năm 1939 sau đó, con người lại sử dụng tần số cộng hưởng vòng quay của ion để phát minh ra phổ khối có độ phân giải cao nhất thế giới Phân tích khối lượng ion vòng quay biến đổi Fourier (FTICR) [5] Nguyên lý hoạt động của nó là khi các ion đi vào từ trường, chúng sẽ di chuyển theo đường tròn. Nếu không mất năng lượng, khi lực ly tâm và lực từ trường đạt trạng thái cân bằng, ion đó sẽ liên tục di chuyển vòng tròn trong không gian từ trường này.

Máy đo khối lượng ion quay Fourier Transform có độ phân giải lý thuyết rất cao, độ phân giải thương mại của FTICR-MS có thể đạt tới 1×10... 6 Điều này là điều mà các loại phân tích chất lượng khác khó có thể so sánh. Tuy nhiên, loại phân tích chất lượng này cần sử dụng nam châm siêu dẫn, tiêu thụ một lượng lớn heli lỏng, khiến giá thành và chi phí vận hành rất cao, không thể phổ biến rộng rãi.

Thời gian đến thế kỷ 21, năm 2000 nhà khoa học Nga Makarov phát minh ra Bộ phân tích khối lượng bẫy quỹ đạo (Orbitrap Mass Analyzer), có hình dạng giống như một hình nón ngược, được cấu thành bởi một điện cực trung tâm hình nón và hai điện cực bán hình nón bên ngoài. xem kết quả tỷ số bóng đá Khi áp lực DC tăng dần lên điện cực trung tâm, trong Orbitrap sẽ tạo ra một trường điện tĩnh đặc biệt. Sau khi ion đi vào phòng Orbitrap, chịu lực hấp dẫn từ trường điện, chúng bắt đầu di chuyển quanh điện cực trung tâm theo đường tròn, đồng thời chịu lực ly tâm từ phương thẳng đứng và lực đẩy từ phương ngang, tạo ra dao động theo phương ngang và phương thẳng đứng. Thông qua dòng điện hình ảnh được tạo ra từ dao động của ion, sau khi khuếch đại, máy biến đổi sẽ đo tần số dao động của từng ion, cuối cùng tính toán ra tỷ số khối lượng/triệu điện tích của các ion phân tử.

Công nghệ Orbitrap đã được Tập đoàn Thermo Fisher mua lại và sử dụng trong nền tảng phân tích chất lượng cao, máy đo khối lượng Q Exactive series kết hợp khả năng chọn lọc cao của bộ phân tích bốn cực với khả năng phân tích chính xác khối lượng của Orbitrap, có thể thực hiện việc xác định, định lượng và xác nhận các hợp chất.



Sơ đồ Orbitrap


Sự phát triển của bộ phân tích khối lượng thúc đẩy sự phát triển của thiết bị phổ khối, và phần cốt lõi khác của thiết bị phổ khối - Nguồn ion (Là cách để chúng ta có được các ion mang điện tích hiệu quả) Với sự phát triển của vật lý hiện đại và điện học, công nghệ nguồn ion cũng đã trải qua nhiều thay đổi phong phú.


Các phân tích chất lượng đa dạng đã làm sâu sắc thêm nghiên cứu phân tích bằng máy đo khối lượng, phân tích với độ phân giải cao và độ phân giải cao, tùy theo nhu cầu; các nguồn ion đa dạng đã mở rộng phạm vi ứng dụng của máy đo khối lượng, ví dụ như khí, chất lỏng, thậm chí là chất rắn và mô không cần tiền xử lý, có thể phân tích trực tiếp bằng máy đo khối lượng. Quá trình phát triển chính của các nguồn ion như sau:

· Năm 1918: Nguồn electron (EI)

· Năm 1964: Nguồn plasma ion hóa cảm ứng (ICP)

· Năm 1966: Nguồn điện hóa học (CI)

· Năm 1968: Nguồn phun điện (ESI)

· Năm 1973: Nguồn điện hóa học áp suất khí quyển (APCI)

· Năm 1987: Nguồn laser hấp thụ ma trận (MALDI)

· Năm 2000: Nguồn điện quang áp suất khí quyển (APPI)

· Năm 2003: Nguồn ion hóa trực tiếp thời gian thực (DART)

· Năm 2009: Nguồn ion hóa bay hơi nhanh (REIMS)

Trước năm 1965, con người chủ yếu phát triển ứng dụng phân tích vô cơ, dùng để phân tích nguyên tố, hiện nay phổ biến nhất là ICPMS, MS, loại phổ biến nhất là bốn cực; giai đoạn từ năm 1965 đến 1980, phân tích chất hữu cơ phát triển nhanh chóng, nguồn ion chủ yếu là để ion hóa các phân tử hữu cơ nhỏ, chẳng hạn như GC-MS, loại MS ở đây rất đa dạng; giai đoạn từ năm 1980 đến 2000, nghiên cứu về các phân tử sinh học lớn dần dần phát triển, hướng của nguồn ion là làm cho phân tử lớn mang điện tích, chẳng hạn như MALDI-TOF; từ năm 2000 trở đi, sứ mệnh của công nghệ nguồn ion là làm cho phân tích chất lượng trở nên thuận tiện hơn, hiệu quả hơn và ứng dụng rộng rãi hơn, chẳng hạn như DART và REIMS.



10 nhà khoa học đoạt giải Nobel vì đổi mới và ứng dụng của phổ khối



03


Quay mình đầy kiêu hãnh, phổ khối y học được yêu thích


Máy đo khối lượng phân tử luôn được sử dụng như một công cụ phân tích định lượng cao cấp trong các lĩnh vực hóa học, phân tích địa chất và thậm chí là thiên văn học. Với sự phát triển của máy đo khối lượng phân tử, nó có ưu điểm là độ đặc hiệu cao, độ chính xác cao và có thể đồng thời phát hiện nhiều chỉ tiêu, đã trở thành một công cụ rất hiệu quả trong lĩnh vực y học, đặc biệt là trong các xét nghiệm sinh hóa lâm sàng, có thể thay thế một số phương pháp xét nghiệm truyền thống.


Hiện nay, công nghệ phân tích chất lượng trong lâm sàng có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như xét nghiệm sinh hóa, miễn dịch học, vi sinh học và chẩn đoán phân tử. Vì công nghệ phân tích chất lượng có độ nhạy cao, độ đặc hiệu tốt, người kiểm tra có thể trực tiếp nhìn thấy bản chất phân tử của vật chất, vì vậy thường được sử dụng làm phương pháp tham khảo hoặc chuẩn vàng. Ngoài ra, công nghệ này có thể tùy chỉnh các dự án phân tích theo yêu cầu của phòng thí nghiệm (LDT), đáp ứng một số nhu cầu lâm sàng đặc thù, vì vậy được sử dụng rộng rãi trong hệ thống y tế của Mỹ và châu Âu.

Hiện tại, hai loại máy đo khối lượng phân tử được ứng dụng rộng rãi nhất trong lâm sàng. Một loại là MALDI kết hợp với phân tích chất lượng thời gian bay được phát triển nhờ sự phát triển của nguồ .. MALDI-TOF . Vì các ion có khối lượng lớn di chuyển chậm hơn, dễ đo chính xác hơn, công nghệ ion hóa MALDI kết hợp với công nghệ TOF đã trở thành một cặp tốt để phân tích các phân tử sinh học lớn, được sử dụng rộng rãi trong việc xác định vi sinh vật và phân tí

Một loại thiết bị phổ khối khác là Thiết bị sắc ký lỏng kết nối phổ khối (LCMS/MS), trong vài thập kỷ qua, LCMS/MS đã trở thành phương pháp hiệu quả nhất để phân tích các hợp chất hữu cơ nhỏ. LCMS/MS có độ đặc hiệu cao hơn so với các phương pháp phân tích miễn dịch hoặc sắc ký hiệu suất cao (HPLC), và hiệu quả hơn so với sắc ký khí (GC-MS), đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực mới nổi như giám sát nồng độ thuốc điều trị (TDM), phân tích metabonomics, vitamin, sàng lọc sơ sinh, hormone, vi sinh vật và Ngoài ra, còn có GC-MS (công nghệ sắc ký khí - phân tích chất lượng) để phân tích sản phẩm chuyển hóa trong nước tiểu và sàng lọc độc tố, cũng như ICP-MS (công nghệ phân tích chất lượng plasma cảm ứng) để phân tích hàm lượng nguyên tố.

Các máy đo khối lượng phân tử chủ yếu được sản xuất bởi các công ty phân tích toàn cầu. Chuỗi cung ứng bao gồm các linh kiện cốt lõi ở đầu nguồn, các máy và hóa chất ở giữa, và các dịch vụ phân tích dựa trên máy đo khối lượng ở cuối nguồn. Các nước phát triển như Mỹ, Nhật Bản và Đức thường nắm giữ công nghệ chế tạo tiên tiến, thường kiểm soát đầu nguồn của chuỗi cung ứng. Khả năng sản xuất máy đo khối lượng phân tử của Trung Quốc so với các nhà sản xuất hàng đầu có khoảng cách nhất định, nhưng trong nước đã có nhiều doanh nghiệp hoàn thành việc bố trí máy đo khối lượng vi sinh MALDI-TOF, chẳng hạn như GBIMToF-1000 của **địa danh**, đây cũng là một trong những nền tảng kiểm tra duy nhất trên thế giới tích hợp việc xác định vi sinh và phân tích nucleic acid, có tiềm năng vượt mặt các thương hiệu nhập khẩu. Tập đoàn BGI Công ty **địa danh** đã ra mắt hệ thống tự động hóa MicroIDSys xác định vi sinh vào tháng 4 năm 2018, cơ sở dữ liệu hiện đã bao gồm hơn 2.600 loại vi sinh vật.




04


Phát triển mạnh mẽ, tương lai của phổ khối đầy hứa hẹn


Trong những năm gần đây, thị trường toàn cầu về máy đo khối lượng phân tử tăng trưởng nhanh chóng, ngành công nghiệp này đang bước vào giai đoạn phát triển nhanh. Có báo cáo cho thấy tốc độ tăng trưởng trung bình của thị trường máy đo khối lượng phân tử toàn cầu từ năm 2018 đến 2026 là 7,6%, cao hơn gấp đôi tốc độ tăng trưởng trung bình 4% của ngành công cụ phân tích thí nghiệm toàn cầu. 12 con giáp Trong đó, máy đo khối lượng phân tử lâm sàng phát triển rất nhanh, mặc dù sự khởi đầu của các thương hiệu trong nước muộn hơn so với châu Âu và Mỹ, nhưng cũng đã tập trung nỗ lực trong việc nghiên cứu và sản xuất máy đo khối lượng phân tử. Huada đã bắt đầu công việc nghiên cứu và phát triển liên quan đến máy đo khối lượng phân tử lâm sàng từ năm 2009, từ việc sàng lọc bệnh lý sơ sinh ban đầu đến việc hiện nay bao gồm các lĩnh vực vitamin, hormone, axit amin, thuốc và chẩn đoán các loại bệnh, đặc biệt đã phát triển hệ thống MALDI-TOF tích hợp xác định vi sinh và phân tích nucleic acid trên đường đua mới này. Huada cũng cùng với các thương hiệu quốc sản khác chứng kiến sự phát triển nhanh chóng của ngành máy đo khối lượng phân tử lâm sàng.


Công nghệ máy đo khối lượng phân tử sẽ tiếp tục được cải thiện nhờ sự phát triển sâu rộng của các lĩnh vực sinh học y học và khoa học cuộc sống, đồng thời sẽ nâng cấp về độ nhạy cao, độ chính xác cao, tự động hóa và chuyên biệt hóa. Trong tương lai, máy đo khối lượng phân tử sẽ phát triển thành các công cụ chính xác hơn, nhỏ gọn hơn và chính xác hơn, trở thành công cụ mạnh mẽ nhất của con người trong việc khám phá thế giới.



05


Các nhà sản xuất chính nước ngoài



Shimadzu



Quốc tịch: Nhật Bản

Thành lập: Năm 1875

Website: https://www.shimadzu.com.cn/

Giới thiệu: Là một nhà sản xuất thiết bị thử nghiệm nổi tiếng, thiết bị y tế và thiết bị công nghiệp, trong những năm gần đây, công ty liên tục tung ra các sản phẩm mới như máy đo khối lượng phân tử bốn cực kết hợp thời gian bay LCMS-9030, máy đo khối lượng phân tử ba cấp độ nhạy cao GCMS-TQ8050 và máy đo khối lượng plasma ICPMS-2030.



Máy sắc ký lỏng-khối phổ ba cấp LCMS-8040




Thermo Fisher Scientific



Quốc tịch: Mỹ

Thành lập: Năm 1956

Website: http://www.thermofisher.com/

Giới thiệu: Trước đây là Tập đoàn Thermo Electron, trong những năm gần đây, công ty giữ vị trí lãnh đạo trong ngành công cụ phân tích. Sản phẩm chất lượng phân tử của Tập đoàn Thermo Fisher rất phong phú, bao gồm hầu hết các sản phẩm chất lượng hữu cơ và vô cơ, như GC-MS, LC-MS, ICP-MS, v.v. Ngoài ra, nhờ có công nghệ độc quyền của Orbitalrap, nó đặc biệt phù hợp để đo các phân tử sinh học lớn, có nhiều đóng góp nổi bật trong các lĩnh vực nghiên cứu tiền tuyến như khoa học cuộc sống.



orbitrap Q Exactive Plus




Waters



Quốc tịch: Mỹ

Thành lập: Năm 1958

Website: https://www.waters.com/

Giới thiệu: Tham gia ngành công nghiệp này hơn 50 năm, hiện tại nhờ những đổi mới trong công nghệ sắc ký, chất lượng phân tử và nhiệt phân tích, đã trở thành một trong những công ty phân tích lớn nhất trong ngành.



Máy sắc ký lỏng-khối phổ ba cấp Xevo TQ-S cronos




Bruker



Quốc tịch: Đức

Thành lập: Năm 1960

Website: https://www.bruker.com/

Giới thiệu: Một trong những công ty phân tích thiết bị hàng đầu thế giới, năm 1992 đã đưa ra thị trường thương mại chiếc máy đo khối lượng phân tử MALDI-TOF đầu tiên. Thiết bị mới nhất của Bruker, máy đo khối lượng MALDI-TOF và TOF/TOF MS, là một hệ thống phân tích chất lượng nối tiếp mạnh mẽ được xây dựng cho phân tích sâu về protein, nổi tiếng với hiệu suất cao, ổn định và thiết kế sáng tạo.



Thiết bị khối phổ MALDI-TOF (TOF)




BioMérieux



Quốc tịch: Mỹ

Thành lập: Năm 1963

Website: https://www.biomerieux.com/

Giới thiệu: Hệ thống chẩn đoán bao gồm các bộ xét nghiệm, thiết bị và phần mềm, chủ yếu được thiết kế xoay quanh bốn lĩnh vực chiến lược là bệnh truyền nhiễm, kiểm soát vi sinh công nghiệp, bệnh tim mạch và ung thư. Hệ thống chẩn đoán vi sinh tự động VITEK MS của BioMerieux, được phát triển cùng với Shimadzu, với Shimadzu cung cấp công nghệ thiết bị và BioMerieux cung cấp cơ sở dữ liệu vi sinh, tạo thành sự chia sẻ tài nguyên. Hệ thống này sử dụng công nghệ MALDI-TOF có thể xác định chính xác đến cấp loài của vi khuẩn trong vài phút, cơ sở dữ liệu với hơn 15.000 chủng vi sinh và thuật toán phân loại hình ảnh nâng cao có thể cung cấp báo cáo chẩn đoán chính xác cho lâm sàng.



VITEK® MS




SCIEX



Quốc tịch: Mỹ

Thành lập: Năm 1970

Website: https://sciex.com/

Giới thiệu: Chuyên về các thiết bị tiên tiến, giải pháp quy trình và hỗ trợ đổi mới, dẫn đầu trong lĩnh vực phân tích chất lượng nối tiếp. Từ năm 1973 đến 2013, các sản phẩm chất lượng phân tử liên tục ra mắt, từ thiết bị di động TAGA6000 ban đầu, đến API 2000, 3000, 3200 nổi tiếng sau đó, và MALDI TOF, đến các hệ thống chất lượng phân tử QTRAP. Sản phẩm nổi bật của họ là loạt sản phẩm 4500MD, thuộc nền tảng LC-MS/MS, là máy đo chất lượng ba cấp độ bốn cực với độ nhạy cao hơn và tốc độ thu thập dữ liệu nhanh hơn, có thể thực hiện phân tích định lượng với độ tin cậy cao. SCIEX được mua lại bởi Danaher vào năm 2010.



Hệ thống phát hiện liên hợp sắc ký lỏng-khối phổ ba cấp AB SCIEX Triple Quad™ 4500MD




Agilent



Quốc tịch: Mỹ

Thành lập: Tách khỏi HP Research Limited Partnership vào năm 1999

Website: https://www.agilent.com/

Giới thiệu: Hoạt động kinh doanh hóa chất chủ yếu cung cấp các thiết bị sắc ký khí, thiết bị sắc ký khí - đơn cấp độ chất lượng phân tử, hệ thống chất lượng phân tử nối tiếp và thiết bị chất lượng phân tử bốn cực thờ Sau khi mua lại Varian năm 2009, Agilent tích hợp dòng sản phẩm quang phổ, hoạt động phân tích hóa chất và thiết bị chân không, và cung cấp các sản phẩm ICP, ICP-MS trong lĩnh vực vô cơ.



Hệ thống sắc ký liên hợp chất lượng phân tử Infinity LC Clinical Edition/K6460




Agena Bioscience



Quốc tịch: Mỹ

Thành lập: Năm 2014

Website: https://agenabio.com/

Giới thiệu: Đặt trụ sở tại San Diego, California, tập trung vào việc phát triển và sản xuất hệ thống phân tích gen MassARRAY® và các bộ kit kèm theo, có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực như phân tích khối u ở mẫu sinh thiết tổ chức rắn và mẫu máu, chẩn đoán bệnh di truyền, dược lý học di truyền, di truyền học nông nghiệp và nghiên cứu lâm sàng.


Hệ thống MassARRAY®


06


Các nhà sản xuất chính trong nước




Đông Tây Analytical



Thành lập: Năm 1988

Website: http://www.ewai-group.com/

Giới thiệu: Tiền thân là Viện nghiên cứu công nghệ Đông Tây Bắc Kinh, có lịch sử lâu đời trong ngành sản xuất thiết bị tại Trung Quốc, máy sắc ký khí của họ rất nổi tiếng, nhiều cơ quan kiểm nghiệm cấp tỉnh thành đều sử dụng. Năm 2006, Đông Tây điện tử sản xuất ra máy sắc ký khí – chất lượng phân tử đơn bốn cực đầu tiên mang bản quyền trí tuệ hoàn toàn trong nước, GC-MS3100.


Thiết bị sắc ký khí-khối phổ GC-MS3100




Tập đoàn Fosun Diagnostics



Thành lập: Năm 1989

Website: http://www.lm-diagnostics.com.cn/

Giới thiệu: Ra mắt hệ thống tự động hóa xác định vi sinh MicroIDSys vào tháng 4 năm 2018, cơ sở dữ liệu hiện đã bao gồm hơn 2.600 loại vi sinh vật.


Hệ thống phát hiện tự động vi sinh khối phổ ASTA MicrolDSys




Pusai General



Thành lập: Năm 1991

Website: http://www.bjpersee.com/

Giới thiệu: Sản phẩm của họ bao gồm các máy đo khối lượng phân tử, quang phổ, sắc ký, còn có các thiết bị tiền xử lý, thiết bị y tế và xe giám sát di động, tổng cộng hơn 50 model.



Máy sắc ký khí-khối phổ đơn bốn cực M7 series




Tập đoàn Tiandihu



Thành lập: Năm 1992

Website: http://www.skyray-instrument.com/

Giới thiệu: Bắt đầu từ việc sản xuất và nghiên cứu quang phổ tia X. Trong những năm gần đây, bên cạnh việc đầu tư vào quang phổ, công ty cũng bắt đầu nghiên cứu sắc ký và máy đo khối lượng, hiện đã nghiên cứu và sản xuất thành công máy sắc ký khí – thời gian bay, hệ thống sắc ký lỏng, máy sắc ký khí – chất lượng phân tử.



Thiết bị liên hợp sắc ký khí-tiến trình khối phổ iTOFMS-1G




Tập đoàn BGI



Thành lập: Năm 1999

Website: https://www.genomics.cn/

Giới thiệu: Nền tảng chất lượng phân tử của Huada được thành lập năm 2010, sau hơn mười năm xây dựng và phát triển, đã hình thành nền tảng nghiên cứu khoa học và dịch vụ công nghệ cao dựa trên công nghệ phát hiện khối lượng phân tử hàng loạt. nổ hủ Hiện tại đã sở hữu nhiều bộ test kit phát hiện chất lượng phân tử sắc ký lỏng, phát triển phương pháp xử lý tiền mẫu độc đáo để giải quyết các khó khăn trong ứng dụng lâm sàng của LC-MS/MS. Ngoài ra, Huada cũng tích cực xây dựng nền tảng chất lượng phân tử thời gian bay, đã nghiên cứu và sản xuất máy đo khối lượng thời gian bay hai chức năng GBI-MToF 1000, có thể áp dụng cho hai hướng là xác định vi sinh và phân tích nucleic acid; máy in mẫu điểm chất lượng phân tử MSP-96, phần mềm phân tích dữ liệu chất lượng phân tử NuTyper, cung cấp giải pháp toàn diện cho nền tảng MALDI-TOF.



Thiết bị khối phổ thời gian bay GBI-MToF 1000




Tập đoàn Funghua



Thành lập: Năm 1999

Website: http://www.bio-fenghua.com/

Giới thiệu: Hiện tại, hệ thống phân tích khối phổ ba cấp được phê duyệt FH-6000MD là sản phẩm hợp tác với Thermo Fisher Scientific của Mỹ.



Hệ thống phân tích khối phổ ba cấp FH-6000MD




Tập đoàn Lightsource



Thành lập: Năm 2002

Website: http://www.sk-kosmos.com/

Giới thiệu: Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và giám sát an ninh có nhiều thành tựu, thành lập công ty con Spectrolab Technology vào năm 2015, bố trí nền tảng sắc ký khí – chất lượng phân tử, có các sản phẩm sáng tạo như ICP-MS, ICP-MS ba cấp độ và ICP-TOF.



Thiết bị sắc ký lỏng-khối phổ ba cấp EXPEC 5210 (LC-MS/MS)




Tập đoàn Dier



Thành lập: Năm 2003

Website: https://www.medicaldl.com/

Giới thiệu: Ra mắt máy đo khối lượng phân tử MALDI-TOF đầu tiên vào tháng 4 năm 2018 —



Hệ thống phát hiện khối phổ sinh học tự động Smart MS





Tập đoàn Hexin



Thành lập: Năm 2004

Website: http://www.tofms.net/

Giới thiệu: Thành lập năm 2004, có khả năng chế tạo các phân tích chất lượng thời gian bay với độ phân giải từ 100 đến 10.000, hiện tại có các công nghệ cốt lõi như nguồn ion hóa chất rắn online, công nghệ phân tích chất lượng thời gian bay kép, nguồn ion hóa quang điện tử tia UV và hệ thống màng, đã nghiên cứu và sản xuất ra nhiều sản phẩm như máy phân tích chất lượng thời gian bay phân tử khí chất rắn, máy phân tích chất lượng thời gian bay theo dõi trực tuyến VOCs, máy phân tích chất lượ



Hệ thống phát hiện khối phổ nucleic tự động iTOFMS-1G




Tập đoàn Yingsheng



Thành lập: Năm 2009


Website: http://www.ivdys.com/

Giới thiệu: Năm 2019 ký kết thỏa thuận hợp tác chiến lược mới về hệ thống sắc ký chất lượng lỏng và dịch vụ hậu mãi với Thermo Fisher; năm 2020 ra mắt máy đo khối lượng plasma cảm ứng ICP-MS (YS EXT 8600MD ICP-MS) được sản xuất cùng vớ Hiện tại, sản phẩm của họ bao gồm: hệ thống phát hiện chất lượng sắc ký lỏng – chất lượng phân tử, máy đo khối lượng plasma cảm ứng, nền tảng xử lý thông minh tự động chất lượng phân tử, v.v.



Hệ thống phát hiện khối phổ liên hợp sắc ký lỏng ba cấp YS EXT 9900 MD




Tập đoàn Yixin



Thành lập: Năm 2011


Website: http://www.bioyong.com/

Giới thiệu: Bao gồm nền tảng phân tích chất lượng ba thế hệ PacBio RS II, nền tảng phân tích chất lượng nucleic acid MassARRAY, nền tảng phân tích chất lượng protein Q Exactive và nền tảng phân tích dấu vân tay peptide Clin-TOF. Trong đó, Clin-TOF I chủ yếu tập trung vào việc phát hiện vi khuẩn lâm sàng, đã xây dựng hơn 3.500 chủng vi khuẩn lâm sàng.



Thiết bị phân tích yếu tố Clin-ICP-QMS-ll




Tập đoàn Jinuohua



Thành lập: Năm 2017


Website: Không

Giới thiệu: Ra mắt hệ thống xác định vi sinh tự động CP-Light 1000, tích hợp laser bán cố định dài hạn Biolite-355-PQ-50 do tự nghiên cứu phát triển. Hiện tại cơ sở dữ liệu vi sinh bao gồm hơn 550 chi, hơn 3.600 loài và hơn 60.000 mẫu hì Hơn nữa, hệ thống CP-Light 1000 có chức năng chuyển đổi tự động giữa xác định vi sinh và phân tích nucleic acid, đồng thời hỗ trợ cả bảng nhắm kim loại và bảng nhắm silicon siêu nhạy.



Hệ thống xác định tự động vi sinh CP-Light 1000


Tài liệu tham khảo:

[1] Ding, C., Konenkov, N. V., & Douglas, D. J. (2003). Quadrupole mass filters with octopole fields. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 17(22), 2495-2502.

[2] Sheretov, E. P. (2000). Opportunities for optimization of the rf signal applied to electrodes of quadrupole mass spectrometers.: Part I. General theory. International Journal of Mass Spectrometry, 198(1-2), 83-96.

[3] Nguyễn Niệm, Lưu Phong, Hứa Bân, Cao Ánh, Lý Hướng Hồng, Uyên Khai Hoa, ... & Dương Súng Thành. (2008). Phương pháp hình ảnh hóa chất chất lượng phân tử và ứng dụng trong phân tích proteinome của mô hải mã sau chiếu xạ sóng vi ba. Hóa học phân tích, 36(4), 421-425.

[4] Hướng Đi, Tần Lị Lị, & Bạch Cương. (2005). Hiện trạng và tiến triển của phân tích chất lượng bốn cực. Tạp chí Chất lượng Phân tích, (4), 234-242.

[5] Ngô Bình, Điền Tiểu Tùng, Doãn Duẫn, Tô Sơ, & Bành Siêu. (2019). Công nghệ chất lượng phân tử trong nghiên cứu protein. Trong Tập san Hội nghị Toàn quốc về Sinh học Hóa học và Sinh học phân tử năm 2019 của Hiệp hội Sinh học Hóa học và Sinh học phân tử Trung Quốc.




Bài viết được chuyển thể từ WeChat Official Account: Anh Yin nói về Gene

Nhấp vào đường dẫn bên dưới để nhảy đến bài gốc

Toàn cảnh! Lịch sử phát triển công nghệ chất lượng phân tử và cách con người đo lường mọi thứ: https://mp.weixin.qq.com/s/JkEuZr17zDorT016IHnWsQ?

----------